JP3733804B2

JP3733804B2 - Transmission operating force reduction device

Info

Publication number: JP3733804B2
Application number: JP27862099A
Authority: JP
Inventors: 克英山賀
Original assignee: Mitsubishi Fuso Truck and Bus Corp
Current assignee: Mitsubishi Fuso Truck and Bus Corp
Priority date: 1999-09-30
Filing date: 1999-09-30
Publication date: 2006-01-11
Anticipated expiration: 2019-09-30
Also published as: JP2001099319A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、変速機の操作時の操作力を軽減する、変速機の操作力軽減装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、変速機操作時の操作力を軽減する変速機の操作力軽減装置（以下、単に軽減装置とも言う）が開発，提案されている。例えば、特開平５−８７２３７号公報には、チェンジレバー（以下、単にレバーと言う）の操作力に応じて変位する弾性体と、この弾性体の変位を検出する変位検出手段と、レバーをアシスト駆動するモータとをそなえて構成される軽減装置が開示されている。この軽減装置では、運転者がレバーをシフト方向に操作すると、この操作力が弾性体に伝達されて弾性体が変形する。そして、弾性体の変形量が、変位検出手段により検出され、電気抵抗に変換されて制御装置（ＥＣＵ）に出力される。この変位検出手段の出力情報に基づき、ＥＣＵは、モータに流す電流値を計算し、モータの作動を制御する。これにより、弾性体の変形量に応じた（運転者の操作に見合った）アシスト力でレバーがアシスト駆動されて、運転者の操作力を軽減することができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の操作力軽減装置では、モータによるアシスト駆動が、運転者の意図する操作を却って阻害してしまう虞がある。つまり、例えば、レバーを異なるセレクト位置のギアに移動する場合には、レバーを先ずニュートラル位置に移動させてから所定のセレクト位置までセレクト方向に沿ってレバーを移動させる必要があるが、運転者によっては、かかるセレクト方向への移動を、シフト方向に力を掛けつつ行なうことがある。この場合、このシフト方向への力に対応して、レバーがモータによりシフト方向に沿ってアシスト駆動されると、このシフト方向へのアシスト駆動が、レバーのセレクト方向への移動（運転者の意図する操作）を阻害してしまうのである。また、セレクト方向への移動中にレバーにシフト方向への入力が行なわれなかったとしても、それまでのレバーのシフト方向への移動（所定のギア位置からニュートラルへの移動）を受けて、直前まで作動していたモータは慣性により直ぐには停止しないため、このモータの慣性により、レバーがシフト方向へアシスト駆動されて、その後行なわれるレバーのセレクト方向への移動を阻害してしまう虞がある。
【０００４】
また、変位検出手段で弾性体の変形量をアナログデータとして検出し、この検出値（アナログデータ）に基づきモータの出力を可変制御しているので、単なるオンオフ制御に比較すると、制御系が複雑になってしまうという課題もある。
本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、簡素なシステム構成で変速機の操作力を精度良く軽減できるようにした、変速機の操作力軽減装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
このため、請求項１記載の本発明の変速機の操作力軽減装置では、運転者により変速機の変速操作レバーが操作されると、変速操作レバーに入力された操作力及び操作方向が、変速操作伝達手段を介して変速機に伝達される。このとき、変速段位置検出手段の検出情報に基づき、変速操作レバー又は変速操作伝達手段が中立位置から変速段噛合位置まで移動していることが検出されている間、モータ制御手段により、モータが駆動されて、変速操作伝達手段が変速操作レバーの操作方向に沿ってアシスト駆動され、これにより、変速機の操作に必要とされる運転者の操作力が軽減される。
【０００６】
また、変速段位置検出手段により変速段が中立位置にあることが検出されると、断接機構制御手段により断接機構が接続され、変速操作レバー又は変速操作伝達手段が中立位置から変速段噛合位置への移動の開始が検出されると、モータ制御手段によりモータのアシスト駆動が開始される。その後、変速段位置検出手段により変速段が変速段噛合位置にあることが検出されると、モータ制御手段によりモータのアシスト駆動が停止されるとともに、断接機構制御手段により断接機構が切断され、これにより、モータの慣性を排除することができる。
【０００７】
請求項２記載の本発明の変速機の操作力軽減装置では、モータの故障を検出するモータ故障検出手段を設け、このモータ故障検出手段によりモータの故障が検出された場合には、断接機構制御手段により断接機構が切断状態に維持されるように構成する。これにより、モータ故障時には、断接機構により、モータと変速操作伝達手段とが切り離されるので、モータが故障しても変速操作時の操作力が増大することを防止できる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、本実施形態では、変速機の操作力軽減装置（以下、単に軽減装置又は装置ともいう）を、自動車（車両）に適用した場合を説明する。
図１〜図３は本発明の一実施形態としての操作力軽減装置について示す図であり、本実施形態にかかる自動車の変速段操作系は、図１（Ａ）に示すように、トランスミッション（変速機）１と、このトランスミッション１の変速段（以下、ギアとも言う）を運転者が切換操作するためのチェンジレバー(変速操作レバー)５と、このチェンジレバー５に入力された操作力及び操作方向をトランスミッション１に伝達する変速操作伝達手段６とをそなえて構成されている。なお、図１（Ａ）では、便宜上チェンジレバー５についてのみ側面視で示し、チェンジレバー５以外の部材については平面視で示す。
【０００９】
変速操作伝達手段６は、トランスミッション１のギアを変更するギアシフタ２と、スライディングレバー３と、ギアシフタ２に回動自在に設けられるとともにスライディングレバー３に挿入されるクロスシャフト４と、クロスシャフト４に取り付けられたアウタレバー４Ａとをそなえて構成されている。クロスシャフト４の外周面には図示しないスプラインが形成され、又、スライディングレバー３の内周面には、クロスシャフト４の外周面のスプラインと噛み合うスプラインが形成されており、これにより、スライディングレバー３は、クロスシャフト４と一体に回動するとともに、クロスシャフト４上を軸方向〔図１（Ａ）中で上下方向〕に沿って移動可能となっている。
【００１０】
そして、ギアシフタ２では、スライディングレバー３の回動位置に応じてシフト方向のギアの選択を行ない、又、スライディングレバー３の軸方向位置に応じてセレクト方向のギアの選択を行なうようになっている。そして、スライディングレバー３とチェンジレバー５との間に介装されたシフトケーブル５Ａ及び図示しないセレクトケーブル等を介してこのようなスライディングレバー３の位置をチェンジレバー５により操作できるようになっている。
【００１１】
シフトケーブル５Ａは、図１（Ｂ）に示すように、クロスシャフト４に一端が固設されたアウタレバー４Ａの他端に取り付けられており、チェンジレバー５のシフト方向〔図１（Ａ）で左右方向〕に沿った操作に対応して、アウタレバー４Ａ及びクロスシャフト４を介して図１（Ａ）に示すスライディングレバー３を回動させることができるようになっている。
また、図示しないセレクトケーブルは、ギアシフタ２に回動可能に取り付けられたギアセレクトレバー２Ａに接続されている。このギアセレクトレバー２Ａとスライディングレバー３との間には、やはり図示しない伝達部材が介装されており、セレクトケーブルは、チェンジレバー５のセレクト方向〔図１（Ａ）で紙面に対して垂直方向〕に沿った操作に対応して、ギアセレクトレバー２Ａ及び伝達部材を介してスライディングレバー３を軸方向に沿って移動させるようになっている。
【００１２】
なお、図１（Ａ）中のＰ１及びＰ２は、トランスミッション１において所定のギアが完全に噛合した時のチェンジレバー５の対応する位置を示している。また、図１中のＮは、シフト位置Ｐ１とシフト位置Ｐ２との略中間のニュートラル位置を示す。
また、図１（Ａ）に示すように、車両には、シフトノブスイッチ３１Ａ，３１Ｂ及びクラッチスイッチ３２が付設されており、いずれもＥＣＵ（制御装置）２０に検出情報を出力するようになっている。シフトノブスイッチ３１Ａは、運転者がチェンジレバー５をシフト方向前方へ操作すると〔図１（Ａ）中でニュートラル位置Ｎ→シフト位置Ｐ１の方向へ操作すると〕オンするスイッチで、シフトノブスイッチ３１Ｂは、運転者がチェンジレバー５をシフト方向後方へ操作すると〔図１（Ａ）中でニュートラル位置Ｎ→シフト位置Ｐ２の方向へ操作すると〕オンするスイッチである。また、クラッチスイッチ３２は、エンジン（図示略）とトランスミッション１との断接を行なうクラッチ（図示略）が切断状態のときにオンするスイッチである。
【００１３】
さて、ギアチェンジは、運転者が、チェンジレバー５を所定のレバー位置に移動させることにより行なわれる。このような操作は、チェンジレバー５をあるレバー位置から一旦ニュートラル位置Ｎまでシフト方向に移動させ（これを、ギアを抜くという）、その後、セレクト位置の異なる場合は、さらにチェンジレバー５をセレクト方向に移動してから、ニュートラル位置から所定のレバー位置までシフト方向に移動させる（これを、ギアを入れるという）ことにより行なわれるが、ギアを入れる際には、比較的大きな力（操作力）が必要となる。
【００１４】
そこで、この自動車の変速段操作系には、操作力軽減装置が装備されており、これにより、ギアチェンジの際に必要とされる操作力を軽減して、操作者（運転者）がスムーズにギアチェンジを行なえるようになっている。
本操作力軽減装置は、図１（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、上述のチェンジレバー５と、シフトケーブル５Ａ，アウタレバー４Ａ，クロスシャフト４，スライディングレバー３及びギアシフタ２からなる変速操作伝達手段６とに加え、変速操作伝達手段６（ここでは、特にアウタレバー４Ａ）を駆動するモータ１０と、モータ１０の出力を減速して倍力する減速機１２と、図１（Ｃ）に示すように、減速機１２とモータ１０との間に介装された電磁クラッチ（断接機構）１１と、図１（Ａ）に示すように、減速機１２を介して入力されるモータ１０の出力をアウタレバー４Ａに伝達するリンク１３Ａ及びリンクロッド１３Ｂと、シフトポジションスイッチ（変速段位置検出手段）３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃと、ＥＣＵ２０内に構成されるクラッチ制御手段（断接機構制御手段）２１，モータ制御手段２２及びモータ故障検出手段２３とをそなえて構成されている。ここで、電磁クラッチ１１は、図１（Ｃ）に示すように、モータ１０の出力軸１０Ａと減速機１２の入力軸１２Ａとの間に介装され変速操作伝達手段６とモータ１０との断接を行なうようになっている。なお、モータ１０及び減速機１２は、図１（Ａ）に示すように車両のフレーム２５に取り付けられ、又、電磁クラッチ１１は、図１（Ｃ）に示すように減速機１２のケーシング１２Ｅ内に設けられている。
【００１５】
ここで、減速機１２，リンク１３Ａ，リンクロッド１３Ｂ，シフトポジションスイッチ３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，クラッチ制御手段２１，モータ制御手段２２及びモータ故障検出手段２３についてさらに説明する。
減速機１２は、図１（Ｃ）に示すように、電磁クラッチ１１に一端を接続された入力軸１２Ａと、この入力軸１２Ａの他端に設けられ比較的径が小さく歯数の少ないウォーム１２Ｂと、このウォーム１２Ｂと噛合し比較的径が大きく歯数の多いウォームホイール１２Ｃと、ウォームホイール１２Ｃに接続されたホイール軸１２Ｄとを、ケーシング１２Ｅの内部に介装して構成されており、モータ出力軸１０Ａの回転を減速してモータ１０からの入力を倍力し、これをホイール軸１２Ｄから出力するようになっている。なお、ウォーム１２Ｂとウォームホイール１２Ｃとの代わりに互いに噛合するかさ歯車を使用しても良い。
【００１６】
また、図１（Ａ）に示すようにホイール軸１２Ｄの先端にはリンク１３Ａの一端が固設され、図１（Ａ），（Ｂ）に示すように、リンク１３Ａの他端（揺動端）とアウタレバー４Ａの揺動端との間には、リンクロッド１３Ｂが、リンク１３Ａ及びアウタレバー４Ａに対して回転可能に取り付けられている。これにより、モータ１０が作動すると、電磁クラッチ１１が接状態であれば、モータ１０の出力が、モータ出力軸１０Ａ，電磁クラッチ１１，減速機入力軸１２Ａ，ウォーム１２Ｂ，ウォームホイール１２Ｃ，ホイール軸１２Ｄ，リンク１３Ａ及びリンクロッド１３Ｂを介してアウタレバー４Ａに伝達され、アウタレバー４Ａが回転駆動されてクロスシャフト４及びスライディングレバー３が回転するようになっている。したがって、モータ１０を作動させて変速操作伝達手段６（アウタレバー４Ａ）を駆動することにより、スライディングレバー３を回動させるのに必要な操作力（トランスミッション１のギアチェンジの際に必要な力）を軽減できるようになっている。
【００１７】
次に、シフトポジションスイッチ３０Ａ〜３０Ｃについて説明すると、シフトポジションスイッチ３０Ａ〜３０Ｃは、トランスミッション１のシフト位置を検出し、これをＥＣＵ２０に出力するもので、いずれも、ギアシフタ２に貫設されている。各シフトポジションスイッチ３０Ａ〜３０Ｃの先端の検出部は、ギアシフタ２内のスライディングレバー３の円周面にほぼ垂直に当接するように設けられ、また、スライディングレバー３に対して進退可能であるとともにスライディングレバー３側に付勢されている。そして、スライディングレバー３の外周面には、軸方向に沿って図示しない一本の溝部が形成されており、スライディングレバー３が回転してこの溝部が所定の回転位置にくると、シフトポジションスイッチ３０Ａ〜３０Ｃの先端の検出部がこの溝部に係合するようになっている。これにより、スライディングレバー３が所定の回転位置にあること、即ちトランスミッション１が所定のシフト位置にあることを検出できるようになっているのである。
【００１８】
ここで、シフトポジションスイッチ（シフト完了スイッチ）３０Ａは、トランスミッション１がチェンジレバー５のシフトポジションでＰ１側のギアに入っているとき（変速段噛合位置にあるとき）にオン信号を出力するようになっている。同様に、シフトポジションスイッチ（ニュートラルスイッチ）３０Ｂは、トランスミッション１のギアが、チェンジレバー５のシフトポジションでＮにあるとき、即ちニュートラル位置（中立位置）にあるときにオン信号を出力するようになっており、又、シフトポジションスイッチ（シフト完了スイッチ）３０Ｃは、トランスミッション１がチェンジレバー５のシフトポジションでＰ２側のギアに入っているとき（変速段噛合位置にあるとき）に、オン信号を出力するようになっている。
【００１９】
なお、ギアシフタ２に貫設されたシフトポジションスイッチ３０Ａ〜３０Ｃに対し、スライディングレバー３は、チェンジレバー５のセレクト方向に沿った移動に応じて軸方向に移動するが、上述したようにスライディングレバー３に設けられた溝部は、軸方向に沿って形成されているので、スライディングレバー３が軸方向に移動してもシフトポジションスイッチ３０Ａ〜３０Ｃの検出部が溝部に係合するようになっている。そして、これにより、変速段がＰ１側であるかＰ２側であるかを検出できるようになっているのである。
【００２０】
次に、クラッチ制御手段２１について説明すると、クラッチ制御手段２１は、クラッチスイッチ３２により、エンジン（図示略）とトランスミッション１との断接を行なうクラッチ（図示略）が断状態にされたことが検出され、且つ、ニュートラルスイッチ３０Ｂによりチェンジレバー５のシフトポジションがニュートラル位置Ｎであることが検出されると、電磁クラッチ１１を接続するようになっている。また、シフト完了スイッチ３０Ａ，３０Ｃによりチェンジレバー５のシフトポジションＰ１，Ｐ２に対応した変速段に切り換えられたことが検出されると、変速操作は完了したものとして、電磁クラッチ１１を切断（即ち、モータ１０とアウタレバー４Ａとを切断）するようになっている。さらには、モータ故障検出手段２３によりモータ１０の故障が検出された場合には、チェンジレバー５の位置に関係なく電磁クラッチ１１を切断した状態に保持するようになっている。
【００２１】
次に、モータ制御手段２２について説明すると、モータ制御手段２２は、クラッチ制御手段２１により電磁クラッチ１１が接続された後、シフトノブスイッチ３１Ａによりチェンジレバー５がニュートラル位置Ｎよりもシフト位置Ｐ１に傾斜していることが検出されると、運転者が変速操作を行なっている、即ち、チェンジレバー５をシフト位置Ｐ１に向けて操作したとして、運転者の変速操作をアシストするべくアウタレバー４Ａの揺動端を図１（Ｂ）中で矢印Ｘ２の方向に揺動させるようにモータ１０の作動を制御するようになっている。つまり、運転者はチェンジレバー５を操作することにより、アウタレバー４Ａ等を介してスライディングレバー３を所定の方向に回転させてギアチェンジを行なうが、この際、運転者の操作方向（シフト方向）に沿ってモータ１０でアウタレバー４Ａをアシスト駆動することにより、かかる操作に必要な運転者の力（操作力）を軽減させるようにしているのである。同様に、電磁クラッチ１１が接続された後、シフトノブスイッチ３１Ｂによりチェンジレバー５がニュートラル位置Ｎよりもシフト位置Ｐ２に傾斜していることが検出されると、運転者の変速操作をアシストするべくアウタレバー４Ａの揺動端を図１（Ｂ）中で矢印Ｘ１の方向に揺動させるようにモータ１０の作動を制御するようになっている。
【００２２】
また、モータ制御手段２２は、モータ１０が作動中にシフト完了スイッチ３０Ａ，３０Ｃがオンになると、変速操作は完了したものとして、モータ１０の作動を停止させるようになっている。
次に、モータ故障検出手段２３について説明すると、モータ故障検出手段２３は、モータ１０の端子電圧及びモータ制御手段２２からの制御指令を監視し、端子電圧が、モータ制御手段２２からの指令値に対して異常を示すと、モータ１０が故障したと判定するようになっている。
【００２３】
本発明の一実施形態としての変速機の操作力軽減装置は上述のように構成されており、その動作について図２を用いて説明すると、まず、運転者により変速操作が開始されるにあたって、クラッチペダルが踏み込まれ（ステップＳ１０）、所定のレバー位置（例えばシフト位置Ｐ２）からニュートラル位置（シフト位置Ｎ）へのチェンジレバー５の操作が行なわれる（ステップＳ２０）。そして、ギア抜きが終了してギアがニュートラルになると（ステップＳ３０）、クラッチ制御手段２１により電磁クラッチ１１が接続される（ステップＳ４０）。その後、ニュートラル位置（シフト位置Ｎ）から所定のレバー位置（例えばシフト位置Ｐ１）へのチェンジレバー５の操作が開始されると（ステップＳ５０）、モータ制御手段２２によりモータ１０の作動が開始され、モータ１０は運転者のシフト操作方向（例えば、シフト位置Ｐ２からシフト位置Ｐ１への操作方向）に沿って（例えば、アウタレバー４Ａを図１（Ｂ）中に矢印Ｘ２で示す方向に揺動するように）アウタレバー４Ａをアシスト駆動して、ギアチェンジに必要な運転者の操作力を軽減させる（ステップＳ６０）。
【００２４】
そして、チェンジレバー５が所定のレバー位置（例えばシフト位置Ｐ１）まで移動して（ステップＳ７０）、その後、モータ制御手段２２によりモータ１０の作動が停止されるとともにクラッチ制御手段２１により電磁クラッチ１１が切り離されてアシスト駆動が終了する（ステップＳ８０）。そして、クラッチペダルが上げられてクラッチスイッチ３２がオフとなって（ステップＳ９０）、変速操作が完了する。
【００２５】
次に、本装置のＥＣＵ２０における制御について図３を用いて説明する。本制御は、ＥＣＵ２０が通電中は繰り返し行われるものであり、まず、ステップＳ２００で、クラッチスイッチ３２がオンか否かにより、変速操作が開始されたか否かが判定され、クラッチスイッチ３２がオンの場合は、クラッチペダルが踏み込まれており運転者は変速操作（ギア抜き）を開始したと判定してステップＳ３００に進み、一方、クラッチスイッチ３２がオフの場合はＮＯのルートを通ってリターンする。
【００２６】
次に、ステップＳ３００で、ニュートラルスイッチ３０Ｂがオンか否かにより、運転者が引き続き変速操作を行っているか否かが判定され、ニュートラルスイッチ３０Ｂがオンになれば、運転者はチェンジレバー５をニュートラルにしてギア入れを行おうとしているとしてＹＥＳのルートを通ってステップＳ４００へ進む。一方、ニュートラスイッチ３０ＢがオフならばＮＯのルートを通ってリターンする。
【００２７】
このようにステップＳ３００を設けることにより、単にクラッチペダルが踏み込まれただけでチェンジレバー５が操作されていないような場合には、本制御ルーチンから出ることができるようしている（すなわち、モータ１０によるチェンジレバー５のアシスト駆動を行なわないようにしている）。クラッチペダルが踏み込まれ且つチェンジレバー５が操作されているものの、チェンジレバー５が未だニュートラル位置Ｎまで到達していない場合も一旦制御ルーチンから出てしまうが、図３に示す制御ルーチンは繰り返し行われるので、引き続きクラッチペダルが踏み込まれている限り、その後チェンジレバー５がニュートラル位置Ｎに到達した時点で、ステップＳ４００に進みチェンジレバー５の操作力の軽減が開始される。また、クラッチペダルを踏み込まないでギア抜きが行なわれた場合であっても、ニュートラルからギア入れが行なわれるときにはクラッチペダルが踏み込まれる、つまり、クラッチスイッチ３２がオン、ニュートラルスイッチ３０Ｂがオンとなって、ステップＳ４００に進みチェンジレバー５の軽減操作が開始される。
【００２８】
そして、ステップＳ４００でクラッチ制御手段２１により電磁クラッチ１１の接続制御が行なわれ、次にステップＳ５００に進む。ステップＳ５００では、シフトノブスイッチ３１Ａ（あるいはシフトノブスイッチ３１Ｂ）により、運転者がギア入れのためにチェンジレバー５を目的のギア（ギア入れしようとするギア）側に移動させ始めたか否かが判定される。つまり、シフトノブスイッチ３１Ａ（あるいはシフトノブスイッチ３１Ｂ）がオンの場合、運転者がチェンジレバー５をギア入れする変速段方向に動かし始めたと判定され、ステップＳ６００へ進む。一方、シフトノブスイッチ３１Ａ（あるいはシフトノブスイッチ３１Ｂ）がオフの場合、再びステップＳ５００に戻る。つまり、シフトノブスイッチ３１Ａ（あるいはシフトノブスイッチ３１Ｂ）がオンするまでステップＳ５００での判定が繰り返し行われて、シフトノブスイッチ３１Ａ（あるいはシフトノブスイッチ３１Ｂ）のオン信号待ち状態となるのである。
【００２９】
そして、ステップＳ６００で、モータ制御手段２２によりモータ１０の作動制御が開始されて、モータ１０によるチェンジレバー５のアシスト駆動が行われて、ステップＳ６５０に進む。ステップＳ６５０では、モータが正常に作動しているか否かが判定され、モータ制御手段２２によりモータ制御を開始したにもかかわらずモータ１０が正常に作動しない場合にはモータ故障検出手段２３により故障が検出されてＮＯのルートを通ってステップＳ８５０に進みクラッチ制御手段２１により電磁クラッチ１１の切断制御が行なわれ、リターンする。一方、モータ故障検出手段２３により、モータ１０の故障が検出されなければ、ＹＥＳのルートを通ってステップＳ７００に進む。
【００３０】
ステップＳ７００では、シフト完了スイッチ３０Ａ（あるいはシフト完了スイッチ３０Ｃ）により、チェンジレバー５が変速後の所定のレバー位置に到達したか否かが判定され、シフト完了スイッチ３０Ａ（あるいはシフト完了スイッチ３０Ｃ）からオン信号が検出されれば、チェンジレバー５は所定のレバー位置に到達したと判定されてステップＳ８００へ進み、モータ１０によるチェンジレバー５のアシスト駆動を終了すべく、モータ１０の作動が終了され、ステップＳ８５０で電磁クラッチ１１が切断されてリターンする。一方、シフト完了スイッチ３０Ａ（あるいはシフト完了スイッチ３０Ｃ）がオフであれば、ステップＳ７００に戻る。つまり、シフト完了スイッチ３０Ａ（あるいはシフト完了スイッチ３０Ｃ）のオン信号待ちの状態（チェンジレバー５が所定のレバー位置に到達するまで待機する状態）となる。
【００３１】
なお、本実施形態では、ＥＣＵ２０の通電中は、上述の制御が繰り返し行なわれるが、ＥＣＵ通電中にクラッチスイッチ３２がオンされると、図３のステップＳ３００から制御が開始されるように構成しても良い。これにより、変速操作が行なわれていない車両運転状態において無駄な判定が行なわれなくて済むという利点がある。
【００３２】
したがって、本装置によれば、ニュートラルスイッチ３０Ｂによりチェンジレバー５がニュートラル位置にあることが検出され、且つ、シフトノブスイッチ３１Ａ，３１Ｂによりチェンジレバー５の操作開始が検出されてから、モータ１０によるアシスト駆動が開始されるので、運転者の操作力が軽減されるとともにかかるアシスト駆動により運転者の意図する操作が阻害されてしまうことがない。
【００３３】
つまり、例えば、チェンジレバー５を異なるセレクト位置に移動させる場合には、チェンジレバー５をニュートラル位置にシフト移動させてから所定のセレクト位置までセレクト方向に移動させる必要があり、運転者によっては、かかるセレクト方向への移動を、シフト方向に力を掛けつつ行なうことがあるが、このような場合でも、チェンジレバー５を実際にシフト方向へ移動させるまではシフト方向へのアシスト駆動は行なわれないので、セレクト方向への移動中にシフト方向へのアシスト駆動が行なわれることがない。したがって、意図しないシフト方向へのアシスト駆動によりかかるセレクト方向への移動（運転者の意図する操作）が阻害されてしまうことがないのである。
【００３４】
また、ギアが入ると同時に電磁クラッチ１１は切断され、モータ１０の作動指令は停止されるが、その後、僅かの間、モータ１０の出力軸１０Ａは慣性で回転し続ける。したがって、ギアが入って直ぐに再びギアを抜くような場合、モータ出力軸１０Ａは、未だ慣性により回転しているが、このときには、電磁クラッチ１１が切断されているので、かかるモータ出力軸１０Ａの回転に影響されることなくギアを抜くことができる。このため、このような場合においても、運転者の意図する操作が阻害されることがない。
【００３５】
したがって、ギアを入れる際には、従来は比較的大きな操作力が必要となるが、本装置によれば操作力を精度良く軽減することができるので、常にスムーズに変速操作を行なうことができるという利点がある。
また、モータ故障検出手段２３によりモータ１０の故障が検出されると、クラッチ制御手段２１により電磁クラッチ１１が切断状態に保持されるので、このような故障時にモータ１０が負荷となって却って操作力が増大してしまうことを防止することができるという利点がある。
【００３６】
また、上述した従来技術では、チェンジレバー５の移動をアナログセンサである変位検出手段により検出し、このアナログ検出値に基づきモータの出力を制御しているのに対し、本装置では、チェンジレバー５の移動を、シフトポジションスイッチ３０Ａ〜３０Ｃを用いて検出し、これに基づいてモータ１０をオンオフ制御するように構成されているので制御系を簡素化できるという利点がある。また、アナログセンサ（変位検出手段）は、微細な検出を行なえる反面、きめ細かな初期調整（例えばニュートラル位置でアナログセンサからの検出値が所定値になるように行なわれる電圧調整）が必要となるが、このような細かな調整が不要となるという利点もある。
【００３７】
なお、上述の実施形態では、モータ１０と変速操作伝達手段６との間に電磁クラッチ１１を介装しているが、ギアが入ると同時にモータ１０の作動が略完全に停止される構成であれば、電磁クラッチ１１を設けなくても良い。具体的には、例えば、スライディングレバー３に付設される各シフト完了スイッチ３０Ａ，３０Ｃを、完全にギアが入る位置よりもニュートラル側にずらして、実際にギアが入るよりも所定時間前にオンとなるように構成すればよい。つまり、シフト完了スイッチ３０Ａ，３０Ｃがオンとなるとモータ１０への作動指令が停止されるが、モータ出力軸１０Ａは、その後も、僅かな時間、慣性により回転し続けるので、この慣性による回転を見込んで早めにモータ１０への作動指令を停止することにより、ギアが入った時点でモータ１０の作動が略完全に停止するようにしているのである。これにより、ギアを入れた直ぐ後に再びギアを抜くような場合でも、この時点でモータ１０は停止しているので、電磁クラッチ１１を設けない簡素な構成で、上述の実施形態と同様に運転者の意図する操作（この場合、ギアを抜くこと）が阻害されてしまうことを防止できるという利点がある。
【００３８】
また、上述の実施形態では、チェンジレバーのシフトポジションを検出する変速段位置検出手段を、スライディングレバー３に設けられたシフトポジションスイッチ３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃにより構成しているが、これに限定されず、例えば、このようなオンオフスイッチをチェンジレバー５上に取り付けても良い。また、スライディングレバー３の回動角度をアナログデータとして検出するアングルセンサにより構成しても良い。この場合、制御系が複雑になり、また、センサの細かな調整が必要となるが、アナログ検出値に基づいてきめ細かな制御を行えるようになる。
【００３９】
また、本発明は、自動車の変速機のみに適用されるものではなく操作を人力により行なう各種の変速機に広く適用しうるものである。
【００４０】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１記載の本発明の変速機の操作力軽減装置では、変速操作伝達手段は、変速操作レバーに入力された操作方向に沿ってモータによりアシスト駆動されるが、かかるアシスト駆動は、変速段位置検出手段の検出情報に基づき、変速操作レバー又は変速操作伝達手段が中立位置から変速段噛合位置に移動し始めてから、即ち、運転者の変速操作の意思を確認してから開始されるので、常に運転者の意図に沿ってアシスト駆動を行なうことができる。
【００４１】
また、変速段位置検出手段により変速機の中立位置及び変速段噛合位置を検出し、この検出結果に基づいてモータ制御を行なうので、例えば中立位置から変速段噛合位置までを連続的に検出してこれに応じてモータ制御を行なうような従来装置に比較して、制御システムを簡便化することができる。したがって、簡素なシステム構成で変速機の操作力を精度良く軽減することができるという利点がある。
【００４２】
さらに、変速操作後、変速段位置検出手段により変速段が変速段噛合位置にあることが検出されると、断接機構制御手段により断接機構が切断されるので、モータの慣性を排除することができるという利点があり、常に運転者の意図に沿ってアシスト駆動を行なって、変速機の操作力を精度良く軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態としての変速機の操作力軽減装置及び変速段操作系の構成を示す模式図であり、（Ａ）は全体構成を示す模式図、（Ｂ）は（Ａ）のＡ１−Ａ１矢視断面図、（Ｃ）は断接機構及び減速機の内部構成を示す図であって（Ｂ）のＡ２部に対応する図である。
【図２】本発明の一実施形態としての変速機の操作力軽減装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図３】本発明の一実施形態としての変速機の操作力軽減装置の制御を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
１トランスミッション（変速機）
５チェンジレバー(変速操作レバー)
６変速操作伝達手段
１０モータ
１１電磁クラッチ（断接機構）
２１クラッチ制御手段（断接機構制御手段）
２２モータ制御手段
２３モータ故障検出手段
３０Ａ，３０Ｃシフトポジションスイッチ又はシフト完了スイッチ（変速段位置検出手段）
３０Ｂシフトポジションスイッチ又はニュートラルスイッチ（変速段位置検出手段）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a transmission operation force reducing device that reduces an operation force during operation of a transmission.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, there has been developed and proposed a transmission operating force reduction device (hereinafter also simply referred to as a reduction device) that reduces the operating force during transmission operation. For example, Japanese Patent Laid-Open No. 5-87237 discloses an elastic body that displaces in response to an operating force of a change lever (hereinafter simply referred to as a lever), a displacement detection means that detects the displacement of the elastic body, and assists the lever. A mitigation device comprising a motor to drive is disclosed. In this mitigation device, when the driver operates the lever in the shift direction, this operating force is transmitted to the elastic body and the elastic body is deformed. Then, the amount of deformation of the elastic body is detected by the displacement detection means, converted into electrical resistance, and output to the control device (ECU). Based on the output information of the displacement detection means, the ECU calculates the value of the current flowing through the motor and controls the operation of the motor. Accordingly, the lever is assisted and driven with an assist force corresponding to the amount of deformation of the elastic body (corresponding to the driver's operation), and the driver's operation force can be reduced.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described operation force reducing device, the assist drive by the motor may hinder the operation intended by the driver. That is, for example, when moving the lever to a gear at a different select position, it is necessary to first move the lever to the neutral position and then move the lever along the select direction to the predetermined select position. May move in the select direction while applying a force in the shift direction. In this case, in response to the force in the shift direction, when the lever is assisted and driven along the shift direction by the motor, the assist drive in the shift direction is moved in the select direction of the lever (the driver's intention Operation). Also, even if the lever is not input in the shift direction during movement in the select direction, the previous shift in the shift direction of the lever (movement from the predetermined gear position to neutral) Since the motor that has been operated until does not stop immediately due to the inertia, the inertia of the motor may cause the lever to be driven to assist in the shift direction and hinder the subsequent movement of the lever in the select direction.
[0004]
In addition, the displacement detection means detects the amount of deformation of the elastic body as analog data, and the motor output is variably controlled based on the detected value (analog data). Therefore, the control system is complicated compared to simple on / off control. There is also the problem of becoming.
The present invention was devised in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a transmission operating force reducing device that can reduce the operating force of the transmission with a simple system configuration with high accuracy. .
[0005]
[Means for Solving the Problems]
For this reason, in the operation force reducing device for a transmission according to the first aspect of the present invention, when the transmission operation lever of the transmission is operated by the driver, the operation force and the operation direction input to the transmission operation lever are changed. It is transmitted to the transmission via the operation transmission means. At this time, while it is detected that the speed change lever or the speed change transmission means is moving from the neutral position to the speed position meshing position based on the detection information of the speed position detecting means, the motor is controlled by the motor control means. When driven, the shift operation transmitting means is assisted and driven along the operation direction of the shift operation lever, thereby reducing the driver's operating force required for operating the transmission.
[0006]
Also When the gear position detecting means detects that the gear position is in the neutral position, the connecting / disconnecting mechanism is connected by the connecting / disconnecting mechanism control means, and the gear shift operation lever or gear shift operation transmitting means is moved from the neutral position to the gear position meshing position. When the start of movement is detected, the motor control means starts assist driving of the motor. Thereafter, when the gear position detecting means detects that the gear position is in the gear position, the motor control means stops the motor assist drive and the connection mechanism control means disconnects the connection / disconnection mechanism. As a result, the inertia of the motor can be eliminated.
[0007]
In the operation force reducing device for a transmission according to the present invention as claimed in claim 2, , Provided with a motor failure detection means for detecting a motor failure, and when the motor failure is detected by the motor failure detection means, the connection / disconnection mechanism control means is configured to maintain the connection / disconnection mechanism in a disconnected state. You The As a result, when the motor fails, the connection / disconnection mechanism separates the motor and the transmission operation transmission means, so that it is possible to prevent an increase in operating force during the transmission operation even if the motor fails.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the present embodiment, a case will be described in which an operation force reducing device for a transmission (hereinafter also simply referred to as a reducing device or device) is applied to an automobile (vehicle).
FIGS. 1 to 3 are views showing an operation force reducing device as an embodiment of the present invention. As shown in FIG. Machine) 1, a change lever (shift operation lever) 5 for the driver to switch between the gear positions (hereinafter also referred to as gears) of the transmission 1, and the operation force and operation direction input to the change lever 5. Is provided with shift operation transmission means 6 for transmitting the transmission to the transmission 1. In FIG. 1A, only the change lever 5 is shown in side view for convenience, and members other than the change lever 5 are shown in plan view.
[0009]
The transmission operation transmission means 6 is attached to the cross shaft 4, a gear shifter 2 that changes the gear of the transmission 1, a sliding lever 3, a cross shaft 4 that is rotatably provided to the gear shifter 2, and that is inserted into the sliding lever 3. The outer lever 4A is provided. A spline (not shown) is formed on the outer peripheral surface of the cross shaft 4, and a spline that meshes with the spline on the outer peripheral surface of the cross shaft 4 is formed on the inner peripheral surface of the sliding lever 3. Is rotated integrally with the cross shaft 4 and is movable along the axial direction (vertical direction in FIG. 1A) on the cross shaft 4.
[0010]
The gear shifter 2 selects the gear in the shift direction according to the rotational position of the sliding lever 3 and selects the gear in the select direction according to the axial position of the sliding lever 3. . The position of the sliding lever 3 can be operated by the change lever 5 via a shift cable 5A interposed between the sliding lever 3 and the change lever 5 and a select cable (not shown).
[0011]
As shown in FIG. 1B, the shift cable 5A is attached to the other end of the outer lever 4A, one end of which is fixed to the cross shaft 4, and the shift direction of the change lever 5 [left and right in FIG. Corresponding to the operation along the direction], the sliding lever 3 shown in FIG. 1A can be rotated via the outer lever 4A and the cross shaft 4.
A select cable (not shown) is connected to a gear select lever 2 </ b> A that is rotatably attached to the gear shifter 2. A transmission member (not shown) is also interposed between the gear select lever 2A and the sliding lever 3, and the select cable is in the select direction of the change lever 5 (in the direction perpendicular to the paper surface in FIG. 1A). ], The sliding lever 3 is moved along the axial direction via the gear select lever 2A and the transmission member.
[0012]
Note that P1 and P2 in FIG. 1A indicate the corresponding positions of the change lever 5 when a predetermined gear is completely meshed in the transmission 1. Further, N in FIG. 1 indicates a neutral position approximately in the middle between the shift position P1 and the shift position P2.
Further, as shown in FIG. 1A, the vehicle is provided with shift knob switches 31A and 31B and a clutch switch 32, both of which output detection information to the ECU (control device) 20. . The shift knob switch 31A is a switch that is turned on when the driver operates the change lever 5 forward in the shift direction [when operated from the neutral position N to the shift position P1 in FIG. 1A], and the shift knob switch 31B is operated. This switch is turned on when the user operates the change lever 5 backward in the shift direction [when operated in the direction from the neutral position N to the shift position P2 in FIG. 1A]. The clutch switch 32 is a switch that is turned on when a clutch (not shown) that connects and disconnects the engine (not shown) and the transmission 1 is in a disconnected state.
[0013]
The gear change is performed when the driver moves the change lever 5 to a predetermined lever position. In such an operation, the change lever 5 is temporarily moved from a certain lever position to the neutral position N in the shift direction (this is called to release the gear), and if the select position is different, the change lever 5 is further moved in the select direction. Is moved from the neutral position to the predetermined lever position in the shift direction (this is referred to as engaging the gear), but a relatively large force (operating force) is applied when engaging the gear. Necessary.
[0014]
Therefore, the shift speed operation system of this automobile is equipped with an operation force reduction device, which reduces the operation force required for gear change and makes the operator (driver) smooth. You can change gears.
As shown in FIGS. 1 (A) to 1 (C), this operating force reduction device is a shift operation transmission comprising the above-mentioned change lever 5, shift cable 5A, outer lever 4A, cross shaft 4, sliding lever 3 and gear shifter 2. In addition to the means 6, the motor 10 for driving the speed change transmission means 6 (in particular, the outer lever 4A in this case), the speed reducer 12 for decelerating and boosting the output of the motor 10, and as shown in FIG. In addition, as shown in FIG. 1A, the output of the motor 10 input via the speed reducer 12 is connected to the electromagnetic clutch (connection / disconnection mechanism) 11 interposed between the speed reducer 12 and the motor 10. A link 13A and a link rod 13B that transmit to the outer lever 4A, shift position switches (shift position detecting means) 30A, 30B, and 30C, and a clutch that is configured in the ECU 20 Control means (disengaging mechanism control means) 21 is configured to include a motor control unit 22 and the motor failure detecting means 23. Here, the electromagnetic clutch 11 is interposed between the output shaft 10A of the motor 10 and the input shaft 12A of the speed reducer 12, as shown in FIG. To come in contact. The motor 10 and the speed reducer 12 are attached to the vehicle frame 25 as shown in FIG. 1 (A), and the electromagnetic clutch 11 is located in the casing 12E of the speed reducer 12 as shown in FIG. 1 (C). Is provided.
[0015]
Here, the speed reducer 12, the link 13A, the link rod 13B, the shift position switches 30A, 30B, and 30C, the clutch control means 21, the motor control means 22, and the motor failure detection means 23 will be further described.
As shown in FIG. 1C, the speed reducer 12 includes an input shaft 12A having one end connected to the electromagnetic clutch 11, and a worm 12B provided at the other end of the input shaft 12A and having a relatively small diameter and a small number of teeth. A worm wheel 12C that meshes with the worm 12B and has a relatively large diameter and a large number of teeth, and a wheel shaft 12D that is connected to the worm wheel 12C. The rotation of the output shaft 10A is decelerated to boost the input from the motor 10, and this is output from the wheel shaft 12D. A bevel gear that meshes with each other may be used instead of the worm 12B and the worm wheel 12C.
[0016]
1A, one end of the link 13A is fixed to the tip of the wheel shaft 12D. As shown in FIGS. 1A and 1B, the other end (swinging end) of the link 13A. ) And the swing end of the outer lever 4A, the link rod 13B is rotatably attached to the link 13A and the outer lever 4A. Thus, when the motor 10 is operated, if the electromagnetic clutch 11 is in a contact state, the output of the motor 10 is the motor output shaft 10A, the electromagnetic clutch 11, the speed reducer input shaft 12A, the worm 12B, the worm wheel 12C, and the wheel shaft 12D. The link lever 13A is transmitted to the outer lever 4A via the link 13A and the link rod 13B, and the outer lever 4A is rotationally driven to rotate the cross shaft 4 and the sliding lever 3. Therefore, by operating the motor 10 to drive the speed change operation transmitting means 6 (outer lever 4A), an operation force necessary for rotating the sliding lever 3 (a force necessary for changing the gear of the transmission 1) is obtained. Can be reduced.
[0017]
Next, the shift position switches 30A to 30C will be described. The shift position switches 30A to 30C detect the shift position of the transmission 1 and output it to the ECU 20, all of which are provided through the gear shifter 2. . The detection portion at the tip of each of the shift position switches 30A to 30C is provided so as to abut substantially perpendicularly to the circumferential surface of the sliding lever 3 in the gear shifter 2, and can move forward and backward with respect to the sliding lever 3 and sliding. The lever 3 is biased. A single groove (not shown) is formed on the outer peripheral surface of the sliding lever 3 along the axial direction. When the sliding lever 3 rotates and the groove reaches a predetermined rotational position, the shift position switch 30A is provided. The detection part at the tip of ˜30C is adapted to engage with this groove part. Thus, it can be detected that the sliding lever 3 is at a predetermined rotational position, that is, that the transmission 1 is at a predetermined shift position.
[0018]
Here, the shift position switch (shift completion switch) 30A outputs an ON signal when the transmission 1 is in the P1 side gear at the shift position of the change lever 5 (when it is in the gear position). It has become. Similarly, the shift position switch (neutral switch) 30B outputs an ON signal when the gear of the transmission 1 is N at the shift position of the change lever 5, that is, at the neutral position (neutral position). The shift position switch (shift completion switch) 30C outputs an ON signal when the transmission 1 is in the P2 side gear at the shift position of the change lever 5 (when in the gear position). It is supposed to be.
[0019]
Note that the sliding lever 3 moves in the axial direction in response to the movement of the change lever 5 along the select direction with respect to the shift position switches 30A to 30C provided through the gear shifter 2, but as described above, the sliding lever 3 Since the groove portion provided in is formed along the axial direction, the detection portions of the shift position switches 30A to 30C are engaged with the groove portion even when the sliding lever 3 moves in the axial direction. Thus, it is possible to detect whether the gear position is the P1 side or the P2 side.
[0020]
Next, the clutch control means 21 will be described. The clutch control means 21 detects that the clutch (not shown) for connecting / disconnecting the engine (not shown) and the transmission 1 is disconnected by the clutch switch 32. When it is detected by the neutral switch 30B that the shift position of the change lever 5 is the neutral position N, the electromagnetic clutch 11 is connected. Further, when it is detected by the shift completion switches 30A, 30C that the shift lever 5 has been switched to the gear position corresponding to the shift positions P1, P2, the electromagnetic clutch 11 is disconnected (ie, the shift operation is completed) The motor 10 and the outer lever 4A are cut off). Furthermore, when a failure of the motor 10 is detected by the motor failure detection means 23, the electromagnetic clutch 11 is held in a disconnected state regardless of the position of the change lever 5.
[0021]
Next, the motor control means 22 will be described. In the motor control means 22, after the electromagnetic clutch 11 is connected by the clutch control means 21, the change lever 5 is tilted to the shift position P1 from the neutral position N by the shift knob switch 31A. If it is detected that the driver is performing a speed change operation, that is, if the change lever 5 is operated toward the shift position P1, the swing end of the outer lever 4A is assisted to assist the speed change operation of the driver. The operation of the motor 10 is controlled so as to swing in the direction of the arrow X2 in FIG. That is, the driver operates the change lever 5 to rotate the sliding lever 3 in a predetermined direction via the outer lever 4A or the like to change the gear. At this time, the driver moves in the operation direction (shift direction). Along with this, the motor 10 assists the outer lever 4A to reduce the driver's force (operation force) necessary for such operation. Similarly, after the electromagnetic clutch 11 is connected, when it is detected by the shift knob switch 31B that the change lever 5 is tilted to the shift position P2 from the neutral position N, the outer lever is assisted to assist the driver in shifting operation. The operation of the motor 10 is controlled so that the swing end of 4A swings in the direction of arrow X1 in FIG.
[0022]
In addition, when the shift completion switches 30A and 30C are turned on while the motor 10 is in operation, the motor control means 22 assumes that the speed change operation has been completed and stops the operation of the motor 10.
Next, the motor failure detection means 23 will be described. The motor failure detection means 23 monitors the terminal voltage of the motor 10 and the control command from the motor control means 22, and the terminal voltage becomes the command value from the motor control means 22. If an abnormality is indicated, it is determined that the motor 10 has failed.
[0023]
The operation force reducing device for a transmission according to an embodiment of the present invention is configured as described above, and the operation thereof will be described with reference to FIG. The pedal is depressed (step S10), and the change lever 5 is operated from a predetermined lever position (for example, shift position P2) to a neutral position (shift position N) (step S20). When the gear removal is completed and the gear is neutral (step S30), the electromagnetic clutch 11 is connected by the clutch control means 21 (step S40). Thereafter, when the operation of the change lever 5 from the neutral position (shift position N) to a predetermined lever position (for example, shift position P1) is started (step S50), the motor control means 22 starts the operation of the motor 10, The motor 10 swings along the driver's shift operation direction (for example, the operation direction from the shift position P2 to the shift position P1) (for example, the outer lever 4A swings in the direction indicated by the arrow X2 in FIG. 1B). (Ii) Assist driving the outer lever 4A to reduce the driver's operating force necessary for gear change (step S60).
[0024]
Then, the change lever 5 moves to a predetermined lever position (for example, the shift position P1) (step S70). Thereafter, the operation of the motor 10 is stopped by the motor control means 22, and the electromagnetic clutch 11 is moved by the clutch control means 21. It is cut off and the assist drive is finished (step S80). Then, the clutch pedal is raised and the clutch switch 32 is turned off (step S90), and the speed change operation is completed.
[0025]
Next, control in the ECU 20 of the present apparatus will be described with reference to FIG. This control is repeatedly performed while the ECU 20 is energized. First, in step S200, it is determined whether or not a shift operation has been started based on whether or not the clutch switch 32 is on, and the clutch switch 32 is on. In this case, it is determined that the clutch pedal has been depressed and the driver has started a shift operation (gear removal), and the process proceeds to step S300. On the other hand, if the clutch switch 32 is OFF, the process returns via the NO route.
[0026]
Next, in step S300, it is determined whether or not the driver continues to perform a speed change operation based on whether or not the neutral switch 30B is turned on. If the neutral switch 30B is turned on, the driver moves the change lever 5 to the neutral position. Assuming that gears are to be engaged, the process proceeds to step S400 through a YES route. On the other hand, if the neutral switch 30B is OFF, the process returns through the NO route.
[0027]
By providing step S300 in this manner, when the change lever 5 is not operated simply by depressing the clutch pedal, the present control routine can be exited (that is, the motor 10). Assist drive of the change lever 5 is not performed). Even if the clutch pedal is depressed and the change lever 5 is operated, but the change lever 5 has not yet reached the neutral position N, the control routine once exits, but the control routine shown in FIG. 3 is repeated. Therefore, as long as the clutch pedal is continuously depressed, after that, when the change lever 5 reaches the neutral position N, the process proceeds to step S400 and the reduction of the operating force of the change lever 5 is started. Even when the gear is released without depressing the clutch pedal, the clutch pedal is depressed when the gear is engaged from the neutral position, that is, the clutch switch 32 is turned on and the neutral switch 30B is turned on. Then, the process proceeds to step S400, and the reduction operation of the change lever 5 is started.
[0028]
In step S400, the clutch control means 21 performs connection control of the electromagnetic clutch 11, and then the process proceeds to step S500. In step S500, it is determined by the shift knob switch 31A (or shift knob switch 31B) whether or not the driver has started to move the change lever 5 toward the target gear (the gear to be geared) for gearing. . That is, when the shift knob switch 31A (or the shift knob switch 31B) is on, it is determined that the driver has started to move the change lever 5 in the gear position for gearing, and the process proceeds to step S600. On the other hand, when the shift knob switch 31A (or the shift knob switch 31B) is off, the process returns to step S500 again. That is, the determination in step S500 is repeatedly performed until the shift knob switch 31A (or shift knob switch 31B) is turned on, and the on-signal waiting state of the shift knob switch 31A (or shift knob switch 31B) is entered.
[0029]
Then, in step S600, the motor control means 22 starts operation control of the motor 10, the assist drive of the change lever 5 by the motor 10 is performed, and the process proceeds to step S650. In step S650, it is determined whether or not the motor is operating normally. If the motor 10 does not operate normally even though the motor control unit 22 has started motor control, the motor failure detection unit 23 detects a failure. The process proceeds to step S850 through the NO route detected, and the clutch control means 21 controls the disconnection of the electromagnetic clutch 11 and returns. On the other hand, if the failure of the motor 10 is not detected by the motor failure detection means 23, the process proceeds to step S700 through a YES route.
[0030]
In step S700, it is determined by the shift completion switch 30A (or shift completion switch 30C) whether or not the change lever 5 has reached the predetermined lever position after the shift, and from the shift completion switch 30A (or shift completion switch 30C). If the ON signal is detected, it is determined that the change lever 5 has reached the predetermined lever position, the process proceeds to step S800, and the operation of the motor 10 is terminated to end the assist drive of the change lever 5 by the motor 10. In step S850, the electromagnetic clutch 11 is disconnected and the process returns. On the other hand, if shift completion switch 30A (or shift completion switch 30C) is off, the process returns to step S700. That is, the shift completion switch 30A (or the shift completion switch 30C) waits for an on signal (waits until the change lever 5 reaches a predetermined lever position).
[0031]
In the present embodiment, while the ECU 20 is energized, the above control is repeatedly performed. However, when the clutch switch 32 is turned on while the ECU is energized, the control is started from step S300 in FIG. May be. As a result, there is an advantage that it is not necessary to make a useless determination in a vehicle driving state in which no speed change operation is performed.
[0032]
Therefore, according to this apparatus, the assist drive by the motor 10 is detected after the neutral switch 30B detects that the change lever 5 is in the neutral position and the shift knob switches 31A and 31B detect the start of operation of the change lever 5. Therefore, the operation force of the driver is reduced and the operation intended by the driver is not hindered by the assist driving.
[0033]
That is, for example, when the change lever 5 is moved to a different select position, the change lever 5 needs to be shifted to the neutral position and then moved to the predetermined select position in the select direction. The movement in the select direction may be performed while applying a force in the shift direction. Even in such a case, the assist drive in the shift direction is not performed until the change lever 5 is actually moved in the shift direction. Assist drive in the shift direction is not performed during movement in the select direction. Therefore, the movement in the select direction (operation intended by the driver) is not hindered by the assist drive in the unintended shift direction.
[0034]
At the same time as the gear is engaged, the electromagnetic clutch 11 is disconnected and the operation command for the motor 10 is stopped. Thereafter, the output shaft 10A of the motor 10 continues to rotate due to inertia for a short time. Therefore, in the case where the gear is pulled out again immediately after entering the gear, the motor output shaft 10A is still rotating due to inertia, but at this time, since the electromagnetic clutch 11 is disconnected, the rotation of the motor output shaft 10A is performed. The gear can be pulled out without being affected by. For this reason, even in such a case, the operation intended by the driver is not hindered.
[0035]
Accordingly, when a gear is put in, a relatively large operating force is conventionally required. However, according to the present apparatus, the operating force can be reduced with high accuracy, so that a gear shifting operation can always be performed smoothly. There are advantages.
Further, when the failure of the motor 10 is detected by the motor failure detection means 23, the electromagnetic clutch 11 is held in the disconnected state by the clutch control means 21, so that the motor 10 becomes a load at the time of such failure and the operation force is reversed. There is an advantage that it is possible to prevent the increase.
[0036]
In the prior art described above, the movement of the change lever 5 is detected by the displacement detection means that is an analog sensor, and the output of the motor is controlled based on this analog detection value. The movement is detected using the shift position switches 30A to 30C, and the motor 10 is controlled to be turned on / off based on this, so that there is an advantage that the control system can be simplified. In addition, the analog sensor (displacement detection means) can perform fine detection, but requires fine initial adjustment (for example, voltage adjustment performed so that the detection value from the analog sensor becomes a predetermined value at the neutral position). However, there is an advantage that such fine adjustment is not necessary.
[0037]
In the above-described embodiment, the electromagnetic clutch 11 is interposed between the motor 10 and the transmission operation transmission means 6, but the operation of the motor 10 may be stopped almost completely as soon as the gear is engaged. For example, the electromagnetic clutch 11 may not be provided. Specifically, for example, each shift completion switch 30A, 30C attached to the sliding lever 3 is shifted to the neutral side from the position where the gear is completely engaged, and is turned on a predetermined time before the gear is actually engaged. What is necessary is just to comprise. In other words, when the shift completion switches 30A and 30C are turned on, the operation command to the motor 10 is stopped, but the motor output shaft 10A continues to rotate due to inertia for a short time thereafter, so that rotation due to this inertia is expected. By stopping the operation command to the motor 10 earlier, the operation of the motor 10 is almost completely stopped when the gear is engaged. As a result, even when the gear is pulled out again immediately after the gear is put in, the motor 10 is stopped at this point, so that the driver can be provided with a simple configuration without the electromagnetic clutch 11 as in the above-described embodiment. There is an advantage that it is possible to prevent the intended operation (in this case, pulling out the gear) from being hindered.
[0038]
In the above-described embodiment, the shift position detecting means for detecting the shift position of the change lever is configured by the shift position switches 30A, 30B, and 30C provided on the sliding lever 3, but is not limited thereto. For example, such an on / off switch may be mounted on the change lever 5. Moreover, you may comprise by the angle sensor which detects the rotation angle of the sliding lever 3 as analog data. In this case, the control system becomes complicated and fine adjustment of the sensor is required, but fine control can be performed based on the analog detection value.
[0039]
In addition, the present invention is not only applied to automobile transmissions, but can be widely applied to various transmissions that are operated manually.
[0040]
【The invention's effect】
As described above in detail, in the operation force reducing device for a transmission according to the first aspect of the present invention, the shift operation transmitting means is assisted and driven by the motor along the operation direction input to the shift operation lever. Such assist drive is performed after the shift operation lever or the shift operation transmission means starts to move from the neutral position to the shift stage meshing position based on the detection information of the shift stage position detection means, that is, confirms the driver's intention to perform the shift operation. Therefore, the assist drive can always be performed in accordance with the driver's intention.
[0041]
Further, since the neutral position and the gear position meshing position of the transmission are detected by the gear position detecting means, and the motor control is performed based on the detection result, for example, the position from the neutral position to the gear position meshing position is continuously detected. The control system can be simplified as compared with a conventional apparatus that performs motor control accordingly. Therefore, there is an advantage that the operating force of the transmission can be accurately reduced with a simple system configuration.
[0042]
further After the gear shifting operation, when the gear position detecting means detects that the gear position is at the gear position meshing position, the connecting / disconnecting mechanism control means disconnects the connecting / disconnecting mechanism, so that the inertia of the motor can be eliminated. Has the advantage of being able to , Always Further, assist driving can be performed in accordance with the driver's intention, and the operating force of the transmission can be reduced with high accuracy.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of a transmission operating force reduction device and a gear position operating system as an embodiment of the present invention, (A) is a schematic diagram showing the overall configuration, and (B) is (A) ) Is a cross-sectional view taken along the line A1-A1, and FIG. 8C is a diagram illustrating an internal configuration of the connection / disconnection mechanism and the speed reducer, and corresponds to a portion A2 of FIG.
FIG. 2 is a flowchart for explaining the operation of the operating force reduction device for a transmission as one embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a flowchart for explaining control of an operation force reducing device for a transmission according to an embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Transmission (transmission)
5 Change lever (shifting operation lever)
6 Transmission operation transmission means
10 Motor
11 Electromagnetic clutch (connection / disconnection mechanism)
21 Clutch control means (connection / disconnection mechanism control means)
22 Motor control means
23 Motor failure detection means
30A, 30C Shift position switch or shift completion switch (shift position detecting means)
30B Shift position switch or neutral switch (shift position detection means)

Claims

運転者により操作される変速機の変速操作レバーと、
該変速操作レバーに連結されて、該変速操作レバーに入力される操作力及び操作方向を該変速機に伝達する変速操作伝達手段と、
該変速操作レバー又は該変速操作伝達手段に取り付けられ該変速機の中立位置及び変速段噛合位置を検出する変速段位置検出手段と、
該変速操作伝達手段に接続されたモータと、
該変速段位置検出手段の検出情報に基づき、該変速操作レバー又は該変速操作伝達手段が該中立位置から該変速段噛合位置まで移動している間だけ、該モータを作動させて該変速操作伝達手段を該変速操作レバーの操作方向に沿ってアシスト駆動するモータ制御手段と、
該モータと該変速操作伝達手段とを断接する断接機構と、
該断接機構の作動を制御する断接機構制御手段とそなえ、
該変速段位置検出手段により変速段が該中立位置にあることが検出されると、該断接機構制御手段により該断接機構が接続され、該変速操作レバー又は該変速操作伝達手段が該中立位置から該変速段噛合位置への移動を開始すると、該モータ制御手段により該モータの該アシスト駆動が開始され、その後、該変速段位置検出手段により該変速段が該変速段噛合位置にあることが検出されると、該断接機構制御手段により該断接機構が切断されるとともに該モータ制御手段により該モータの該アシスト駆動が停止されるように構成された
ことを特徴とする、変速機の操作力軽減装置。A transmission operating lever of a transmission operated by a driver;
A shift operation transmission means coupled to the shift operation lever and transmitting an operation force and an operation direction input to the shift operation lever to the transmission;
A shift position detecting means attached to the shift operation lever or the shift operation transmitting means for detecting a neutral position and a shift position meshing position of the transmission;
A motor connected to the transmission operation transmission means;
Based on the detection information of the gear position detection means, the motor is operated to transmit the gear shift operation only while the gear shift lever or the gear shift operation transmission means is moving from the neutral position to the gear position meshing position. Motor control means for assisting and driving the means along the operation direction of the speed change operation lever ;
A connection / disconnection mechanism for connecting / disconnecting the motor and the transmission operation transmission means;
A connection / disconnection mechanism control means for controlling the operation of the connection / disconnection mechanism;
When the gear position detection means detects that the gear position is in the neutral position, the connection / disconnection mechanism control means connects the connection / disconnection mechanism, and the gear shift operation lever or the gear shift operation transmission means is in the neutral position. When the movement from the position to the gear position is started, the assist control of the motor is started by the motor control means, and then the gear position is at the gear position by the gear position detecting means. When this is detected, the connecting / disconnecting mechanism control means disconnects the connecting / disconnecting mechanism, and the motor control means stops the assist drive of the motor. To reduce the operating force of the transmission.

該モータの故障を検出するモータ故障検出手段をそなえ、
該モータ故障検出手段により該モータの故障が検出された場合には、該断接機構が切断状態に維持されるように構成した
ことを特徴とする、請求項１記載の変速機の操作力軽減装置。 Motor failure detection means for detecting a failure of the motor;
The transmission according to claim 1, wherein when the motor failure is detected by the motor failure detection means, the connection / disconnection mechanism is maintained in a disconnected state. Operating force reduction device.